Rynna przelewa się, mimo że jest drożna – gdzie szukać przyczyny?

Zjawisko przelewania się wody przez krawędź rynny, jeśli przyczyną nie są zatory powodowane przez gromadzące się liście, igliwie czy osady, to częsty problem w budownictwie – zarówno tym jednorodzinnym, jak i komercyjnym czy wielorodzinnym. I najczęściej użytkownicy za spadek sprawności hydraulicznej orynnowania obwiniają właśnie ten brak drożności. Tymczasem oznacza ona brak fizycznej blokady mechanicznej, natomiast zdolność do odprowadzenia wody opadowej ma związek z geometrią strefy okapu, aerodynamiką spływu wody czy oporów wlotowych, a także z dobraniem odpowiedniego profilu względem efektywnej powierzchni dachu. Zatem, jeśli rynna jest czysta i drożna, a mimo to gubi wodę już przy średnich opadach deszczu, to przyczyny tego stanu rzeczy trzeba szukać w błędach projektowych bądź wadach montażowych, ale również sprawdzić orynnowanie pod względem degradacji systemu.

Jak niedowymiarowanie hydrauliczne i błędne obliczenie efektywnej powierzchni dachu wpływają na przelewanie się wody przez rynny?

Najczęstszą przyczyną przelewania się wody opadowej przez czystą rynnę jest przekroczenie jej przepustowości objętościowej, co zazwyczaj wynika ze zbyt małego przekroju rynny lub niedostatecznej średnicy rur spustowych w stosunku do wielkości odwadnianej połaci dachu. Tymczasem dobór systemu orynnowania jest oparty na normie PN-EN 12056-3, a podstawą kalkulacji jest tzw. EPD czyli efektywna powierzchnia dachu. EPD to suma odległości mierzona w poziomie od kalenicy, czyli szczytu dachu do jego dolnej krawędzi -okapu i połowy wysokości dachu od poziomu stropu do kalenicy, pomnożona przez długość dachu wzdłuż okapu.

Kolejnym błędem przy projektowaniu systemu orynnowania jest nieprawidłowe wyliczenie współczynnika natężenia opadów. W projektach tradycyjnych przyjmowano natężenie opadu miarodajnego na poziomie 300 l/s, tymczasem w dobie gwałtownych zmian mikroklimatycznych i częstych intensywnych opadów, ich chwilowe natężenie potrafi przekraczać nawet 900 l/s. Zatem dysponując standardowym zestawem orynnowania, gdzie rynna ma średnicę 125 mm, a rura spustowa 90 mm, który nominalnie obsługuje ok. 120 m2 dachu, przy deszczu nawalnym mamy do czynienia z hydraulicznym zalaniem. To zaś w efekcie oznacza spiętrzenie wody w korycie i jej przelanie w środkowej lub skrajnej strefie okapu.

Jak błędy spadku podłużnego wpływają na efektywność systemu orynnowania?

Rynna dachowa nie jest montowana idealnie poziomo, a jej spadek musi mieścić się w ściśle określonym reżimie inżynieryjnym. W jaki sposób wpływa to na wydajną pracę orynnowania? Jeśli nie zostanie w ogóle zastosowany spadek, czyli będzie on zerowy, to wywoła to spowolnienie spływu oraz spiętrzenie wody. Z kolei przy spadku prawidłowym, wynoszącym od 2 do 3 mm na metr, spływ deszczówki jest płynny. Zatem zbyt mały spadek zmniejsza prędkość liniową cieczy, a to oznacza, że zgodnie z założeniami ciągłości strugi, spadek prędkości przy jednoczesnym stałym dopływie wymusza wzrost pola przekroju poprzecznego cieczy, powodując wypełnienie koryta po brzegi i właśnie przelewanie przez rynnę, zanim woda dotrze do leja spustowego.

Innym powodem, poza zbyt małym lub zerowym spadkiem, lokalnego przelewania się wody przez rynny jest występowanie tzw. kontrspadku, a więc odcinka, na którym rynna wznosi się zamiast opadać w kierunku sztucera. Taka sytuacja powstaje wówczas, gdy linia haków do rynien została niewłaściwie wytyczona, bądź też ich rozstaw jest zbyt duży – powyżej 60 cm. Wówczas, pod wpływem ciężaru wody, dochodzi do ugięcia sprężystego profilu rynny i utworzenia sztucznego zalewiska w przęśle międzyhakowym. Poza tym przyczyną może być również osiadanie konstrukcji więźby dachowej lub deski okapowej.

Warto tu podkreślić, że zbyt duży spadek – niejako na wyrost – też nie jest dobrym rozwiązaniem. Jeśli wynosi on powyżej 0,5% czyli 5 mm na metr długości rynny, to także dochodzi do wylewania się wody, ponieważ zbyt rozpędzona struga zderza się ze ściankami wlotu leja spustowego, wywołując tzw. zjawisko odbicia hydraulicznego, co z kolei powoduje wyrzucanie wody ponad krawędź sztucera.

Czy pozycjonowanie rynny wpływa na efekt przelewania się?

Niestety, nawet idealnie dobrany przekrój rynny czy doskonały jej spadek nie zapobiegną przelewaniu się wody opadowej, jeśli rynny są nieprawidłowo osadzone w trzech płaszczyznach względem krawędzi dachu. Jedną z takich nieprawidłowości może być zjawisko tzw. przelotu po paraboli, gdy rynna jest zamocowana zbyt nisko lub zbyt głęboko w stosunku do krawędzi dachu. Woda spływająca z dachu o znacznym kącie nachylenia opuszcza krawędź pokrycia dachowego z dużą prędkością początkową, a tor jej ruchu ma kształt paraboli. Jeśli rynna zamontowana została zbyt głęboko lub zbyt nisko, wówczas woda przelatuje nad zewnętrzną wulstą (krawędzią) rynny i spada bezpośrednio na grunt lub opaskę budynku. Zatem rynnę należy wysunąć tak, aby linia przedłużenia płaszczyzny dachu przechodziła około 2 cm ponad zewnętrzną krawędzią rynny, a sama krawędź pokrycia dachowego wchodziła w głąb koryta na około 30% jego szerokości.

Tak samo będzie się zachowywać strumień wody spadający z dachu, jeśli popełniono błędy w obróbce blacharskiej pasa nadrynnowego. Ma on za zadanie wprowadzić wodę z membrany i pokrycia wprost do koryta rynnowego. Zatem jeśli pas jest zbyt krótki, to wówczas woda podcieka pod pokrycie na skutek napięcia powierzchniowego i wiatru, spływając za rynnę po desce okapowej i elewacji, co daje wrażenie przelania rynny od strony ściany. Z kolei zbyt stromy lub zbyt długi pas nadrynnowy zmieni wektor prędkości wody, kierując strugę prosto na zewnętrzną krawędź rynny, powodując jej rozbryzgiwanie na zewnątrz.

Jakie mogą być inne przyczyny przelewania wody przez drożną rynnę?

Najbardziej obciążonymi punktami instalacji rynien są zbiegi połaci dachowych, czyli tzw. kosze, jak również narożniki zewnętrzne i wewnętrzne i przelewanie się wody w tych miejscach ma charakter czysto hydrodynamiczny. Kosz dachowy kumuluje wodę z dwóch przecinających się połaci, a przy intensywnym deszczu strumień wody z kosza ma ogromną energię kinetyczną i uderza punktowo w rynnę okapową. Zwykły profil rynny nie jest w stanie wygasić pędu wody, dlatego struga uderza w dno koryta, odbija się od ścianek i wylewa na zewnątrz. Rozwiązaniem jest tu zastosowanie deflektorów lub powiększenie profilu rynny w strefie podkoszowej.

Trzeba mieć też na uwadze, że nawet idealnie ukształtowana i czysta rynna ulegnie przelaniu, jeśli woda nie będzie mogła swobodnie opuścić leja spustowego ze względu na aerodynamikę i ciśnienie. Otóż rura spustowa odprowadza wodę grawitacyjnie jako przepływ dwufazowy: woda + powietrze. Jeżeli woda wpadająca do sztucera całkowicie zamknie jego przekrój poprzeczny, dochodzi do odcięcia dopływu powietrza i wewnątrz pionu powstaje pęcherz sprężonego powietrza nazywany poduszką powietrzną, działając jak korek hydrauliczny i w znacznym stopniu redukując przepustowość rury. Wówczas woda cofa się do rynny i zaczyna przelewać się przez jej brzegi wokół leja.

Problemem są też deformacje termiczne i ugięcia materiałowe, ponieważ materiały stosowane w systemach rynnowych mają zróżnicowane współczynniki liniowej rozszerzalności cieplnej. Jeśli rynny są wykonane z tworzywa PVC, to może dojść do ich zwichrowania. Rynny z tworzywa sztucznego pod wpływem letniego słońca silnie rozszerzają się wzdłużnie, zatem jeśli podczas montażu rynna została skręcona na sztywno z hakami lub złączki dylatacyjne zostały zablokowane, to wówczas profil rynny ulega zniekształceniu, pofalowaniu, a w takiej rynnie tworzą się lokalne garby i niecki. Na wybrzuszeniach woda nie ma możliwości swobodnego przepływu i przelewa się przez krawędzie w trakcie ulewy.

Jak skorygować defekty systemu orynnowania, aby woda nie przelewała się?

W zależności od miejsca przelewania się wody, stosuje się zróżnicowane rozwiązania. Jeśli woda przelatuje nad rynną, można wymienić haki na modele o dłuższym ramieniu lub dokonać regulacji kąta ich nachylenia w celu podniesienia lub wysunięcia zewnętrznej wulsty. Można także zamontować dodatkowy profil odbojowy.

Jeśli do przelewania wody dochodzi pod koszami dachowymi, to warto na krawędzi koryta rynnowego zamontować deflektory kątowe z blachy powlekanej. Jeśli natomiast przyczyną przelewania się wody przez rynny jest powstawanie korka powietrznego i cofki w pionie spustowym, zalecana jest wymiana sztucera przelotowego na głęboki lej zbiorczy, jak również zainstalowanie wywietrznika kanalizacyjnego na rurze spustowej. Warto też zastąpić ostre kolana dwoma łagodnymi kolanami.

W przypadku ugięć i kontrspadków warto zagęścić haki rynnowe do rozstawu poniżej 60 cm, a na terenach o dużych opadach śniegu poniżej 40 cm. Warto też ponownie wytrasować spadek rynny.

Drożność rynny nie jest równoznaczna z jej zdolnością do bezpiecznego odbioru wód opadowych, a prawidłowe funkcjonowanie systemu odwadniania dachu zależy od precyzyjnej geometrii montażu, hydrauliki przepływów oraz aerodynamiki pionów. Zatem wyeliminowanie problemu przelewania wymaga całościowego spojrzenia na węzeł okapowy, a nie jedynie rozmiar rynien.